激光助力焊缝机器人寻位焊缝


焊缝机器人寻位焊缝是一种机器视觉技术。激光是机器视觉技术中重要的组成部分,作为机器识别外界事物的“眼睛”,机器视觉能实现高精度的金属加工焊缝。通过激光和三角测量技术的结合,在焊接过程中实现对焊缝形态、大小、位置的精准识别,从而达到优化焊接效果的目的。

机器人激光寻位焊缝

一、技术原理
 

激光机器视觉焊缝技术主要依靠激光聚焦和图像识别两个关键技术实现。具体步骤如下:

1.图像拍摄:首先利用CCD摄像头将焊缝的2D图像信息传输给计算机,完成图像采集及处理。

2.图像校正:由于摄像头的成像会受到光学畸变等因素的影响,所以需要对拍摄的图像进行校正。一般使用灰度平衡或者多项式拟合等方法来消除相机畸变。

3.轮廓提取:将校正后的2D图像转化为轮廓线信息,即焊缝在图像中所处的位置和大小。

4.匹配定位:依据轮廓线信息与预设模板的比对,实现焊缝位置的精确定位。

5.路径规划:根据焊缝位置和大小,计算出激光束的运动轨迹。通常采用数值控制技术(CNC)来实现程序化焊接。

6.激光焊接:通过激光器将能量转换为热能,集中在焊接点上加热,实现焊接过程。

 机器人激光焊缝

二、设备应用
 

激光机器视觉焊缝技术具有高效、精准和可靠等优点,广泛应用于工业制造领域。主要应用于以下三个方面:

1.汽车制造:激光焊接技术在汽车车身、发动机和转向系统等零部件的焊接方面得到了广泛应用。其可以实现焊接精细、牢固,同时避免传统焊接技术中出现的气孔、裂纹等问题,提高了零部件的整体质量。

2.航空航天:因为激光焊接技术可以避免污染和微裂纹的产生,因此在航空航天领域得到了广泛的使用。对于一些需求高精密度和强耐久度的部件,如涡轮喷气发动机、航天器某些结构件等,使用激光焊接技术会更加适合。

3.电子制造:在微电子器件的生产过程中,往往需要对金属焊点进行封装,而激光焊接技术可以提供具有薄、小、轻、快的特点,且不会受到零部件二次污染的优势,因此广泛应用于电子组装领域。

寻位焊接定位激光器模组

三、发展前景
 

随着科技的不断进步,激光机器视觉焊缝技术也得到了快速的发展。未来在以下几个方面将有所突破:

1.多轴激光焊接技术:多轴激光焊接技术可以实现三维焊接,可应用于大型桥梁、轮船以及宇航器结构的裂口修复和组装。

2.自动焊接技术:目前的激光机器视觉焊缝技术主要依赖于CNC技术,还需要人工干预一些程序和操作,因此自动化程度还可以再提高。随着人工智能和深度学习等技术的发展,未来的激光机器视觉焊缝将更加智能化。

3.激光光纤输送技术:在工业制造领域中,物料是需要不断运输和转移的,传统的激光焊接存在使用范围较小的问题,因此激光光纤输送技术的发展将极大地扩展其应用领域,提高施工效率。